IPSAA de Franceschi Pistoia Opzione Gestione delle Risorse Forestali e Montane. Gestione di Parchi, Aree protette ed Assestamento Forestale.

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1 IPSAA de Franceschi Pistoia Opzione Gestione delle Risorse Forestali e Montane Gestione di Parchi, Aree protette ed Assestamento Forestale Classe IV Francesco Pettinà La Quercia delle Streghe. Gragnano, Capannori Troverai più nei boschi che nei libri. Gli alberi e le rocce ti insegneranno le cose che nessun maestro ti dirà Bernardo di Chiaravalle Ultimo aggiornamento: agosto 2014

2 INDICE PARTE PRIMA: DENDROMETRIA... pag 4 1. Introduzione Richiami di Matematica 5 3. Principali misure dendrometriche 6 e strumenti utilizzati 3.1 Il diametro e la sua misura L altezza e la sua misura Casi particolari Tipologie di ipsometri L ipsometro SUUNTO L età e la sua misura La stima del volume di singoli alberi La forma degli alberi Determinazione del volume 15 di una pianta atterrata Formula della sezione 15 mediana Formula di Heyer Il coefficiente di riduzione Determinazione del volume di 18 un albero in piedi 5. La stima del volume di un bosco Il rilievo dei diametri Elaborazione dei dati 22 diametrici 5.2 Il relascopio di Bitterlich Il rilievo delle altezze La curva ipsometrica L altezza media L altezza dominante La stima del volume Metodo dell albero di 31 dimensioni medie Metodo di cubatura 32 per classi diametriche Metodo delle tavole di 33 cubatura 6. La legna da ardere e le stime relative La legna da ardere La densità del legno Determinazione della densità 39 di una partita di legna 6.3 Altre stime relative alla legna 39 PARTE SECONDA: AREE NATURALI PROTETTE Introduzione Caratteristiche comuni delle Aree 43 Protette 3. Riferimenti normativi Classificazione delle Aree Protette Dati statistici Le Aree Protette nel dettaglio Parchi Nazionali La gestione delle risorse 48 agrosilvopastorali 2

3 6.2 Parchi Naturali Regionali pag Riserve Naturali Statali e 50 Regionali 6.4 Altre tipologie di Aree Protette 50 della regione Toscana PARTE TERZA: ELEMENTI di CARTOGRAFIA Caratteristiche generali delle 52 rappresentazioni cartografiche 2. I sistemi cartografici: UTM e Gauss-Boaga Il Sistema UTM Il Sistema Gauss-Boaga Principali elementi di una carta topografica Semplici operazioni con le carte La cartografia italiana Le carte topografiche IGM Le carte topografiche della 64 regione Toscana 6. La cartografia digitale 66 3

4 PARTE PRIMA DENDROMETRIA 1. INTRODUZIONE La DENDROMETRIA (il termine deriva dal greco dendron, che significa albero o fusto, e métron, che vuol dire misura) è la disciplina delle Scienze Forestali che si occupa della misurazione degli alberi. Le misurazioni possono interessare: Singoli alberi, atterrati oppure in piedi Boschi Legname accatastato Prodotti di prima lavorazione derivanti dal legno (travi, tavole, pali) Le misure possono essere suddivise in misure dirette, che sono rilevate per mezzo di un qualche strumento, ed in misure indirette, che derivano da calcoli eseguiti sulle misure dirette. Le principali misure dirette riguardano: Diametro Altezza Età Crescita annua Estensione della chioma Peso Le principali misure indirette riguardano: Area basimetrica Coefficiente di riduzione Volume Coefficiente di accatastamento Perché vengono misurati gli alberi? La misurazione degli alberi, ha numerosi campi pratici di applicazione. Nelle sue varie componenti é utilizzata: Per la compravendita di boschi, di tagli boschivi, di legna accatastata, di legname segato. Per le stime dei danni ai soprassuoli boschivi. Per valutare la stabilità degli alberi in ambito urbano e non. Per eseguire inventari di superfici boschive, sia a scopo conoscitivo (inventari regionali e nazionali), che come strumento fondamentale per la gestione dei boschi (inventari dei Piani di Assestamento). Come dato descrittivo di piante di particolare pregio (alberi monumentali). Per indagini scientifiche. 4

5 2. RICHIAMI di MATEMATICA Superficie di un cerchio La superficie di un cerchio di raggio r si calcola con la formula: S = π r² In Dendrometria si lavora spesso con i diametri; la formula per calcolare la superficie di un cerchio in funzione del suo diametro d è: S = d² π/4 E importante conoscere anche la formula inversa, per ricavare il diametro a partire dalla superficie S: d = 2 S Volume di un cilindro Il volume di un cilindro con base di raggio r, ed altezza H, si calcola con la formula: V = π r² H Volume di un cono Il volume di un cono con base di raggio r, ed altezza H, si calcola con la formula: V = π r² H/3 Alcune equivalenze importanti 1 m² = cm² 1 ettaro (ha) = m² 1 km² = 100 ha 1 m³ = litri = dm³ 1 quintale = 100 kg 1 tonnellata = 10 quintali = kg 5

6 3. PRINCIPALI MISURE DENDROMETRICHE e STRUMENTI UTILIZZATI 3.1 IL DIAMETRO di un albero e la sua misura Il diametro di una pianta si misura con il cavalletto dendrometrico, il quale è una specie di grosso calibro, formato da un asta graduata in cm da entrambi i lati (ne esistono in commercio di varie misure, da 30 cm a 100 cm), e da due bracci, perpendicolari all asta e paralleli tra loro, di cui uno è fisso, mentre l altro è scorrevole sull asta graduata. Sono costruiti con materiali in lega leggera, inossidabili e indeformabili. Cavalletto dendrometrico Il diametro di una pianta in piedi, per convenzione internazionale, si misura a 130 cm da terra (diametro a petto d uomo, indicato con DAP). La sezione corrispondente costituisce, nelle elaborazioni di calcolo, la base della pianta. Nel caso che ad 1,30 m il fusto presenti evidenti anomalie, quali ad esempio rigonfiamenti, la misura si prende immediatamente sopra o sotto. Nel caso infine che la pianta ad 1,3 m sia già divisa in più fusti, si misurano tutti. Nei terreni in pendenza, la misura del diametro va sempre presa a monte della pianta. Il cavalletto dendrometrico va inserito a fondo, fino a toccare il fusto con l asta graduata, e perpendicolarmente all asse della pianta, per non avere errori nella misura. Quando si misurano piante atterrate, risulta spesso impossibile inserire a fondo il cavalletto, e bisogna quindi accertarsi che i bracci siano il più possibile paralleli tra loro (l errore che si può commettere è dell ordine dei 2-3 cm). In caso di piante più grosse della portata del cavalletto, o nel caso di piante monumentali, invece del diametro, si misura la circonferenza con una rotella metrica. Dalla circonferenza, il diametro si può ricavare dalla formula d = cir/π. Esistono anche dei cavalletti registratori (che registrano elettronicamente o meccanicamente i diametri delle piante misurate), e dei cavalletti speciali per la misurazione dei cedui (chiamati ceduometri), ma nella pratica non sono molto utilizzati. Dopo l uso, il cavalletto va pulito con un panno morbido; in caso di incrostazioni di resina (molto probabili quando si misurano conifere), si possono asportare con acquaragia. Ogni tanto è bene oliare il braccio scorrevole. 6

7 3.2 L ALTEZZA di un albero e la sua misura Per misurare l altezza di alberi atterrati, si utilizza una rotella metrica. E una operazione semplice e veloce. Per misurare l altezza di un albero in piedi, si adopera uno strumento che si chiama ipsometro, di cui ne esistono diversi modelli. Qualunque tipo di ipsometro venga utilizzato, il suo funzionamento si basa sullo stesso principio trigonometrico. Figura 1. Misura dell altezza di un albero in piedi Ovvero (fare riferimento alla Figura 1): Si misura con una rotella metrica la distanza d tra la pianta e l operatore O. Si punta l ipsometro verso la cima dell albero, e si misura l angolo AÔB. Si punta l ipsometro verso la base dell albero, e si misura l angolo CÔB Si ricava l altezza h1 con la formula trigonometrica: h1 = distanza x Tangente angolo AÔB (h1 = d tg AÔB) Si ricava l altezza h2 con la formula trigonometrica: h2 = distanza x Tangente angolo CÔB (h2 = d tg CÔB) Si sommano i valori h1 ed h2, e si ottiene l altezza totale. Altezza totale = h1 + h2 In pratica: h = d (tg AÔB + tg CÔB) (1) Esercizio 1 Si determini l altezza di un albero, conoscendo la distanza tra la pianta ed il rilevatore (15 m), l angolo formato dalla visuale del rilevatore e la cima dell albero (55 ), e l angolo formato dalla visuale del rilevatore e la base dell albero (8 ). Altezza = 15m (tg 55 + tg 8 ) = = 15m (1, ,1405) = 23,5 metri 7

8 Quando si opera su terreno perfettamente pianeggiante, si potrebbe anche misurare solo h1, ed aggiungervi l altezza degli occhi dell operatore (supponendo che la conosca e che rimanga costante!). In realtà tutti gli ipsometri, per certi prefissati valori di distanza (da 2 a 4 a seconda del modello, con distanze prefissate di 15 metri, 20 metri, 25 metri, 30 metri) permettono di leggere direttamente l altezza della pianta (sia h1 che h2). Alcuni strumenti hanno anche un distanziometro ottico, che consente di porsi alla distanza voluta senza stendere la rotella. Gli strumenti più moderni impiegano una tecnologia a raggi laser, e calcolano direttamente l altezza senza bisogno di eseguire calcoli, a qualsiasi distanza ci si ponga dalla pianta Casi particolari di misura dell altezza La formula (1) si può applicare solo quando si opera su un terreno perfettamente pianeggiante. Se invece il terreno è inclinato rispetto all orizzontale di x, si hanno due casi, a seconda che l operatore si disponga a monte od a valle della pianta da misurare 1. Misura dell altezza di un albero su terreno in pendenza, con operatore disposto a monte della pianta Figura 2. Misura dell altezza di un albero su terreno inclinato. Operatore disposto a monte In questo caso (vedi Figura 2), è necessario correggere la distanza reale misurata sul terreno (d), tenendo conto dell inclinazione 1, al fine di ottenere la distanza orizzontale (dc), da applicare nella formula (1) Distanza orizzontale = d cos BÔC, dove BÔC è l inclinazione del terreno La formula (1) diventa quindi: h = d cos BÔC (tan AÔB + tan BÔD) (2) 1 Si ricorda che l inclinazione del terreno si misura in gradi, mentre la sua pendenza si misura in percentuale. 8

9 Esercizio 2 Si determini l altezza di un albero su di un terreno in pendenza, e con l operatore posto a monte della pianta. La distanza tra la pianta ed il rilevatore è 10,5 m, l angolo formato dalla visuale del rilevatore e la cima dell albero è 65, l angolo formato dalla visuale del rilevatore e la base dell albero è 20, e l inclinazione del terreno è di 22 distanza orizzontale (dc) = 10,5 cos 22 = = 10,5 x 0,93 = 9,77 m altezza = 9,77 m (tg 65 + tg 20 ) = = 9,77 m (2, ,364) = 24,5 m 2. Misura dell altezza di un albero su terreno in pendenza, con operatore disposto a valle della pianta Figura 3. Misura dell altezza di un albero su terreno inclinato. Operatore disposto a valle In questo secondo caso, oltre a correggere la distanza reale, come nel caso precedente, per ottenere l altezza della pianta, bisogna sottrarre h2 da h1. La formula (2) diventa quindi (vedi figura 3): h = d cos BÔD (tan AÔB - tan BÔD) (3) Esercizio 3 Si determini l altezza di un albero su di un terreno in pendenza, e con l operatore posto a valle della pianta. La distanza tra la pianta ed il rilevatore è 13 m, l angolo formato dalla visuale del rilevatore e la cima dell albero è 75, l angolo formato dalla visuale del rilevatore e la base dell albero è 25, e l inclinazione del terreno è di 28. 9

10 distanza orizzontale (dc) = 13 cos 28 = = 13 x 0,88 = 11,44 m altezza = 11,44 m (tg 75 - tg 25 ) = = 11,44 m (3,732 0,466) = 37,4 m Per evitare queste complicazioni di calcolo, su terreni in pendenza è bene, se possibile, che il rilevatore si ponga sulla stessa curva di livello dell albero, situazione in cui distanza reale e distanza orizzontale coincidono Tipologie di ipsometri Per poter puntare agevolmente la cima e la base dell albero, gli ipsometri dono dotati di un cannocchiale, costituito da un oculare e da un obiettivo, o di altri semplici dispositivi (mirino, ecc.). Quello che in sostanza fanno gli ipsometri, è misurare degli angoli. Alcuni di essi (strumenti laser) misurano anche le distanze. gli altri, misurano solo distanze prefissate. In commercio si trovano diverse tipologie di strumenti: Ipsometri a raggi laser od infrarossi Per misurare le distanze, utilizzano raggi laser od infrarossi, considerando il tempo che impiega il raggio a raggiungere l obiettivo, mentre gli angoli sono misurati meccanicamente. Molto costosi (si parte dai euro, fino a ), sono quelli usati dai professionisti. Permettono di battere un gran numero di altezze in poco tempo, senza necessità di fare calcoli, neanche sui terreni in pendenza, perché li fa lo strumento stesso. Ipsometri classici Ce ne sono di vari tipi (Haga, Blume-Leiss, Suunto). Possono essere dotati di distanziometro ottico, che permette all operatore di posizionarsi a distanze prefissate (15, 20, 25, 30 metri). Per le distanze prefissate, non sono necessari calcoli (a parte il caso che si sia su un terreno in pendenza, vedi sopra); il risultato appare o nel mirino, o su di una finestra esterna. Relascopio di Bitterlich Strumento forestale polivalente (ne vedremo in seguito la grande utilità), funziona anche come ipsometro. Per distanze prefissate, corregge automaticamente l altezza in relazione all inclinazione del terreno L ipsometro a lenti SUUNTO E questo l ipsometro che abbiamo a scuola per le esercitazioni. E costruito in lega di alluminio anticorrosione; su di un lato c è una finestra circolare, con una scala graduata da 90 a +90 (essa permette, appoggiato lo strumento su di una superficie, di determinarne l inclinazione). Una volta misurata la distanza albero-operatore, si impugna l ipsometro con la mano destra, in modo che la finestra circolare resti sulla nostra sinistra (curando di non tapparla, perché da essa entra la luce che illumina la scala interna) e, tenendo ambedue gli occhi aperti (da inizio è un po faticoso, poi ci si abitua, con qualche lacrima), si avvicina l occhio destro all oculare (il quale è dotato di una ghiera, ruotando la quale si mettono a fuoco le scale interne, per adattarsi alla vista dell operatore), e si fa quindi collimare la linea orizzontale che si vede all interno prima con la cima dell albero, o con un altro punto di cui si vuole determinare l altezza, e poi con la base (la linea orizzontale si sovrappone al punto preso di mira per illusione ottica, ed è per questo che bisogna tenere aperti i due occhi). All interno si vedono tre scale, che si muovono inclinando lo strumento: quella di sinistra consente direttamente la lettura dell altezza da una distanza di 20 metri, e quella centrale da una distanza di 15 metri (se ci mettiamo ad una distanza doppia, ovvero 40 m o 30 m, per ottenere l altezza, basta raddoppiare i valori letti sulla scala 20 o 15). La scala di destra riporta 10

11 la pendenza in % (+/- 150%): i valori letti vanno moltiplicati per 10. Questa ultima scala permette di misurare l altezza a qualunque distanza ci si ponga dall albero; ricordando che la tangente di un angolo è uguale alla pendenza relativa a quell angolo, diviso per 100, si ha: h = d (pendenza visuale cima/100 + pendenza visuale base/100), dove d rappresenta sempre la distanza orizzontale. Figura 4. Ipsometro a lenti della SUUNTO Esercizio 4 Si determini l altezza di un albero, conoscendo la distanza tra la pianta ed il rilevatore (18 m), la pendenza relativa all angolo formato dalla visuale del rilevatore e la cima dell albero (120 %), e la pendenza relativa all angolo formato dalla visuale del rilevatore e la base dell albero (8 %). Altezza = 18m (120/ /100) = = 18m (1,2 + 0,08) = 23 metri 3.3 L ETA di un albero e la sua misura Conoscere l età di un albero (o meglio l età di un bosco) è molto importante per le seguenti ragioni: Ci dice se il bosco ha raggiunto l età minima per potere essere utilizzato, ovvero tagliato. Si ricorda che esiste un Regolamento Forestale Regionale, che stabilisce le età minime di taglio, distinte per forma di governo (ceduo o fustaia) e per specie. E un dato fondamentale nell ambito dell Assestamento Forestale. Per misurare l età di un albero si può: Ricorrere al conteggio dei palchi di rami, possibile per alcune conifere (in particolare i pini), e per alcune latifoglie (castagno, dove in realtà si contano le biforcazioni, non formando palchi), fino ad una certa età (8/10 anni per il castagno; 30 circa per le conifere). Abbattere una pianta campione e contare sulla sezione alla base gli anelli di accrescimento annuale. Ogni anno un albero forma due anelli legnosi di diverso colore: un anello chiaro, prodotto nel periodo primaverile/estivo (legno primaticcio), caratterizzato da vasi conduttori più ampi e da 11

12 densità minore, ed un anello più scuro, prodotto a fine stagione vegetativa (legno di chiusura), a densità maggiore. Si contano gli anelli scuri, più visibili. (Attenzione, prima di tagliare, perché gli anelli non sono ben visibili in tutte le specie). Basarsi sui dati riportati nei Piani di Assestamento Forestale, sempre che ci siano, aggiornando l età. Utilizzare documenti storici, laddove presenti (utilizzabile per stimare l età di alberi molto vecchi). Sempre per alberi vetusti, di particolare importanza monumentale, si può ricorrere al metodo del carbonio radioattivo (costoso e complicato, e spesso non applicabile perché molte specie tendono con l età a svuotare la parte interna del fusto, che è la più vecchia) Utilizzare il Succhiello di Pressler. Questo è una specie di trivella, che si avvita nel fusto, in direzione del centro della pianta, fino a quando si presume di aver raggiunto il centro stesso; si inserisce poi un estrattore, con cui si estrae una piccola carota cilindrica, su cui si contano poi gli anelli. Non è fattibile per alberi dal diametro elevato. Alcune specie (le Querce), hanno un legno talmente duro che si smoccola per avvitarlo e spesso si desiste. Altre specie (castagno) macchiano la carota, e non si vede un tubo. Idem per i pini, che impastano con la resina carota ed estrattore, e se non si pulisce spesso con acquaragia, non si riesce più ad inserire ed estrarre. E importante, all inizio della trapanazione, spingere moderatamente senza forzare, per evitare di spaccare la punta dello strumento. L estrattore va inserito con molta cautela, spingendo con una mano, e sorreggendolo da sotto con l altra, per evitare di piegarlo, nel qual caso diviene inutilizzabile. Una volta inserito fino in fondo, si ruota il succhiello in senso antiorario per un quarto di giro, tenendo ben fermo l estrattore sul manico, per facilitare il distacco della carota. Estratta la carota, il succhiello va svitato immediatamente (e con delicatezza!), perché aspettando troppo l operazione potrebbe risultare molto difficoltosa. Per facilitare la trapanazione, è molto utile passare sulla parte filettata della cera di api, che funge da lubrificante. Terminato l uso, andrebbe pulito ed oliato, anche all interno. Non è generalmente necessario affilarlo, perché mantiene il filo per molti anni. L albero trapanato non subisce in genere danni, poiché inizia subito i processi di riparazione. Il foro può comunque essere tappato con del sughero, o con un pezzo del campione prelevato. Figura 5. Succhiello di Pressler El verdadero forestal toma mucho y habla mal (motto degli studenti della Escuela de Ingenieros de Montes della Università di Madrid) 12

13 4. LA STIMA del VOLUME di SINGOLI ALBERI Figura 6. Fusto di Abete Bianco Fusto di Faggio Le misure del diametro e dell altezza di un albero sono dati che ci servono per calcolarne il volume. Il volume (di un albero, ma soprattutto di un intero bosco), è il dato più importante studiato dalla Dendrometria. L unità di misura del volume, utilizzata sia per alberi e boschi, che per il legname da opera (tavole, travi ecc.), è il metro cubo (mc o m³); solo per la legna da ardere si utilizza il metro stero (mst), di cui si parlerà in seguito, od il peso, espresso in quintali. I forestali utilizzano anche il termine massa come sinonimo di volume, nonostante non sia molto corretto. Così pure, per dire misurare il volume, viene spesso utilizzato il termine cubare. Nella realtà per un albero non esiste un volume unico, ma si hanno differenti tipi di volume. Una prima distinzione si ha tra volume sopra corteccia (viene considerata anche la corteccia), e volume sotto corteccia (ovvero dell albero spogliato dalla sua corteccia). Indipendentemente dalla presenza di corteccia o meno, le principali categorie di volume sono: Volume dendrometrico E il volume dell intera pianta. Nel caso delle conifere corrisponde in pratica al volume del fusto, cimale compreso, in quanto i rami non vengono considerati; nel caso delle latifoglie comprende anche il volume di branche e rami. Volume cormometrico E il volume del solo tronco da lavoro, ovvero il volume del fusto svettato in corrispondenza del diametro minimo compatibile con le destinazioni che avrà quel legname. Volume blastometrico E il volume della sola legna e fascina. Poco utilizzato. N. B. Da un punto di vista della stima del volume non cambia un bel niente, sia che si debba stimare l uno o l altro tipo, basta sapere cosa si cerca, ed adeguare rilievi e calcoli. Anche le Tavole di cubatura (vedi avanti) sono già suddivise, specificando se si tratta di una tavola dendrometrica o cormometrica, o quant altro. 13

14 4.1 La forma degli alberi Prima di analizzare il problema della stima del volume, è opportuno ricordare alcuni elementi caratteristici relativi alla forma degli alberi: La sezione trasversale di un albero, nei calcoli eseguiti per la stime del suo volume, viene considerata un cerchio perfetto. Ciò non è assolutamente vero, poiché ha quasi sempre forma irregolare. Alberi cresciuti in pendenza hanno sezione ovale. Ci sono poi le screpolature della corteccia. I punti di inserzione dei rami generano rigonfiamenti. Eventi accidentali, quali fulmini e rotture, provocano deformazioni. Alberi molto vecchi, infine, assumono forme spesso stravaganti, che comunque niente hanno a che vedere con quella circolare. In altezza, gli alberi riducono progressivamente il loro diametro. La forma che assume un albero in senso verticale non è comunque assimilabile ad alcun solido geometrico, ma risulta piuttosto dalla combinazione di diversi solidi: La base (chiamata calcio o pedale) ha una forma svasata, molto ampia ed irregolare al colletto, perché risente dell inserzione delle radici; questa è la ragione per cui il diametro si misura ad una certa altezza da terra. Parte basale del fusto. Abete bianco (Abies alba) La parte intermedia del fusto è una via di mezzo tra un cilindro ed un solido di rotazione generato da una parabola. Parte intermedia del fusto. Abete bianco La parte superiore, chiamata cimale, ha approssimativamente forma conica. 14

15 Cimali di Abies magnifica Quanto sopra porta una immediata conseguenza pratica: non si può calcolare il valore esatto del volume del fusto di un albero. Si può invece stimare questo volume, ovvero fornire un valore più o meno approssimato dello stesso. La forma dei fusti di conifere è generalmente piuttosto regolare, ed il diametro diminuisce lentamente e progressivamente dalla base verso la punta; i rami hanno diametri talmente bassi, che non vengono quasi mai considerati nel calcolo del volume. Il fusto delle latifoglie viene invece reso irregolare dalla presenza di grosse branche secondarie, che talora sostituiscono il fusto principale. La caratteristica di un albero di ridurre progressivamente il diametro del fusto viene chiamata in gergo forestale rastremazione. Un fusto poco rastremato ha forma tendente alla cilindrica; un fusto molto rastremato tende alla forma conica. La rastremazione dipende dalla specie, dall età, dalle caratteristiche del luogo dove è cresciuta la pianta e dalla densità di crescita (piante isolate hanno fusto più rastremato e ramoso rispetto a quelle cresciute in bosco). Uno degli scopi della selvicoltura produttiva è proprio quello di coltivare gli alberi di un bosco in modo che il loro fusto sia poco rastremato, e che assumano quindi una forma il più possibile cilindrica. In questo modo si avranno minori perdite di lavorazione all atto della segagione del fusto. Ovviamente, se il nostro bosco deve produrre legna da ardere, la forma dei fusti diviene un elemento secondario. 4.2 Determinazione del volume di una pianta atterrata La misurazione del volume può riguardare l intero fusto (dalla base alla gemma apicale), od una porzione di esso di qualsiasi lunghezza, ovvero di quello che si chiama tronco. I metodi sono identici. Il problema si risolve con l applicazione di alcune semplici formule. Tra le tante, si presenteranno di seguito solo le due più importanti: Formula della sezione mediana (o di Huber) Per determinare il volume del fusto di una pianta atterrata: - Si misura l altezza del fusto atterrato (H); - Si misura il diametro del fusto a metà altezza (D ½ H ). Il volume del fusto si ottiene quindi dalla formula: V= Π/4 D ² 1/2h H (4) 15

16 Esercizio 5 Applicando la formula della sezione mediana, si determini il volume del fusto di un albero atterrato, lungo 31,30 metri, con DAP di 41,5 cm e con diametro a 15,65 metri dalla base(metà lunghezza) di 29 cm. Volume = Π/4 D ² 1/2h H = Π/4 x 0,29 ² x 31,3 = = 0,785 x 0,0841 x 31,3 = = 2,066 m³ Si determini quindi il volume di un tronco tratto dallo stesso fusto, lungo 12 m e con diametro a 6 metri dalla base di 29,5 cm. Volume = Π/4 D ² 1/2h H = Π/4 x 0,295 ² x 12 = = 0,785 x 0,0870 x 12 = 0,820 m³ Attenzione: per ottenere il risultato in m³, occorre trasformare in metri il valore del diametro, semplicemente dividendolo per 100. Per la sua semplicità ed attendibilità la formula della sezione mediana è probabilmente il metodo più usato per la cubatura degli alberi atterrati, tanto da essere chiamato metodo commerciale. Gli errori rispetto a metodi più precisi sono trascurabili nel calcolo del volume di tronchi; diventano invece maggiori nella cubatura di fusti interi Formula di Heyer (o della cubatura per sezioni) Per determinare il volume del fusto di una pianta atterrata: - Si suddivide idealmente il fusto in tronchetti di uguale lunghezza (in genere 1 metro) - Si misura il diametro a metà di ogni tronchetto. - Si ottiene il Volume dalla somma dei volumi dei singoli tronchetti, a cui si aggiunge il volume del cimale. Ovvero: V = K (S1 + S2 +. +Sn) + 1/3 Sc Hc (5) dove K è la lunghezza dei tronchetti; S le aree delle sezioni mediane dei singoli tronchetti; Sc è l area dell ultima sezione (la base del cimale); Hc è la lunghezza del cimale. Questo metodo è considerato il più preciso, ed il suo risultato viene usato come misura esatta del volume nelle più svariate indagini dendrometriche (vedi Esempio 6, a pagina seguente) Il coefficiente di riduzione In Dendrometria, dato un determinato albero, viene indicato come coefficiente di riduzione, ed indicato con la lettera f, il rapporto tra il volume reale di quell albero (misurato con la formula dell Heyer) ed il volume di un cilindro corrispondente (volume cilindrometrico), di altezza uguale a quella dell albero, e di diametro pari al DAP. Ovvero: f = Vreale/Vcilindrometrico (6) Per l albero utilizzato negli esempi 5 e 6, il coefficiente di riduzione risulta come segue: f = 2, / Π/4 x 0,415 ² x 31,3 = 2, / 4,2338 = 0,4813 L importanza di f sta nel fatto che, una volta determinato su alberi modello atterrati, può essere applicato per stimare il volume di un albero in piedi della stessa specie, e di simile diametro ed 16

17 altezza. Il coefficiente f è minore di 1 per tutte le conifere, mentre può essere uguale o superiore ad 1 per quelle latifoglie (quercia, castagno, ecc), cresciute isolate, a causa delle numerose grosse branche e rami che ne accrescono notevolmente il volume. F dimunuisce anche all aumentare della rastremazione del fusto. Esercizio 6 Si determini il volume del fusto dell esempio 5, utilizzando il metodo della cubatura per sezioni. Il fusto è stato svettato a 29 metri dalla base, in corrispondenza del diametro di 9 cm. I diametri delle sezioni mediane dei tronchetti, la cui lunghezza è uguale a 1 m, sono riportati nella seguente tabella, insieme ai calcoli svolti per ogni sezione: Tronchetto Distanza Diametro Area Volume calcio circolare numero m cm m² m³ 1 0,5 45,0 0, , ,5 41,0 0, , ,5 38,7 0, , ,5 37,7 0, , ,5 37,2 0, , ,5 36,5 0, , ,5 36,7 0, , ,5 35,5 0, , ,5 35,0 0, , ,5 34,2 0, , ,5 33,5 0, , ,5 32,5 0, , ,5 31,5 0, , ,5 31,0 0, , ,5 30,0 0, , ,5 29,0 0, , ,5 28,2 0, , ,5 27,0 0, , ,5 26,0 0, , ,5 24,0 0, , ,5 23,0 0, , ,5 22,0 0, , ,5 21,0 0, , ,5 20,0 0, , ,5 17,7 0, , ,5 16,0 0, , ,5 14,5 0, , ,5 12,5 0, , ,5 10,0 0, , ,5 0 0 Volume fusto svettato = m³ 2, Calcolo del volume del cimale V cim = Π/4 x 0,09 ² x 2,3/3 = 0, m³ Volume totale del fusto V tot = Vfusto svettato + Vcimale = 2, , = 2, m³ 17

18 4.3 Determinazione del volume di una pianta in piedi La stima del volume di una pianta in piedi è per forza di cose meno accurata rispetto a quella di una pianta atterrata, e comporta comunque la conoscenza (o la stima) del coefficiente di riduzione f. I passi da seguire sono: 1. Si misurano l altezza h ed il DAP della pianta; 2. si calcola l area basimetrica g (area della sezione di base della pianta, ovvero ad 1,30 metri da terra): g = Π/4 DAP² ; 3. si ricava f da alberi modello, della stessa specie e di simili dimensioni, precedentemente abbattuti per lo scopo; 4. si ottiene il volume dalla formula: Esercizio 7 V = g h f (7) Stimare il volume di un albero di abete bianco, con DAP di 45 cm ed altezza di 30,8 metri. Come coefficiente di riduzione, si utilizzi il valore calcolato al paragrafo (0,4813). g = Π/4 x 0,45² = 0,159 m² Volume = 0,159 x 30,8 x 0,4813 = 2,357 m³ Una formula che non va tanto per il sottile, conosciuta come formula del maresciallo, considera f uguale a 0,5 per qualunque albero, da cui: Meglio lasciarla perdere! V = g h 0,5 18

19 5. LA STIMA del VOLUME di un BOSCO Per stimare il volume di una qualsiasi superficie di bosco, occorre anzitutto procedere ad una serie di rilievi dendrometrici da eseguire nel bosco interessato, che riguardano diametri ed altezze. 5.1 Il rilievo dei diametri L operazione di misura del DAP delle piante di un bosco si chiama cavallettamento. Su una superficie di bosco si possono misurare tutte le piante (cavallettamento totale, oramai poco utilizzato per i costi proibitivi, fermo restando che risulta il più preciso ai fini delle elaborazioni successive) o di alcuni gruppi di piante (cavallettamento parziale, concentrato sulle piante che ricadono all interno di aree di saggio appositamente delimitate). Alle aree di saggio si da, salvo rare eccezioni, forma circolare, con raggio di 5 metri o 10 metri (per i cedui), 15 metri e 20 metri (per le fustaie). I dati rilevati possono facilmente essere riportati all ettaro, considerando quante volte la superficie dell area di saggio entra in m² (vedi Tabella 1). Tabella 1 Raggio AdS m Superficie AdS m² 5 78,54 127, , 16 31, ,86 14, ,54 7,9 19 Fattore moltiplicativo per riportare i dati ad ettaro Le AdS possono servire solo per il rilievo in corso (ed in tal caso il loro perimetro è marcato con dei segni di gesso sugli alberi esterni) od avere carattere permanente (in genere per scopi di ricerca), nel qual caso gli alberi si marcano con vernici resistenti. Il numero di AdS da rilevare per una data superficie, e la loro disposizione sul terreno, verranno trattate nel corso di Assestamento Forestale. La squadra di cavallettamento è composta da un capotessera (colui che annota i DAP e che controlla che tutte le piante all interno dell AdS vengono misurate) e da uno o due cavallettatori.

20 Ovviamente, si misurano i DAP di tutte le piante presenti all interno dell AdS. Nel caso dei cedui, è utile anche contare il numero delle ceppaie. In genere si fissa una soglia di cavallettamento, ovvero un DAP minimo di rilievo (5 o 10 o 15 cm): le piante di DAP inferiore non si misurano. Attenzione: è da porre la massima cura per le eventuali piante poste lungo il perimetro dell AdS, nel senso di valutare se ricadono dentro o fuori l AdS, o se magari qualcuna vi è compresa per metà. Un errore di una pianta (e, distrazioni a parte, sono le piante sul perimetro che si sbagliano), una volta riportate ad ettaro, diviene un errore molto più grande. (E quando si faranno dal vero in bosco, evitare di cavallettare pali della luce o del telefono, e di chiamare piante inesistenti, simpaticoni! Grazie) I DAP vengono annotati su di un foglio chiamato Piedilista di cavallettamento (vedi figura 7 a pagina seguente), in cui i DAP vengono annotati separatamente per specie. Sul piedilista di cavallettamento si segnano anche le altezze (rilevate in seguito), le eventuali piante da abbattere con il diradamento, ed eventuali altri dati rilevati. I forestali usano un curioso modo di segnare le piante cavallettate sul piedilista. Strano o meno, è il seguente: e così via. 20

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